Nat Commun：小RNA分子参与调节幽门螺旋杆菌对宿主环境的适应性
来源：本站原创 2021-04-13 01:45
幽门螺杆菌的长期感染会引起胃癌。但是，人们对幽门螺杆菌适应胃环境的内在机制了解甚少。在最近发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究中，来自日本大阪大学的Hitomi Mimuro揭示了这里，我们显示了一个幽门螺杆菌非编码RNA（HPnc4160，也称为IsoB或NikS）调节病原体对宿主环境的适应性以及细菌致癌蛋白的产生。
2021年4月12日讯/生物谷BIOON/---幽门螺杆菌的长期感染会引起胃癌。但是，人们对幽门螺杆菌适应胃环境的内在机制了解甚少。在最近发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究中，来自日本大阪大学的Hitomi Mimuro揭示了这里，我们显示了一个幽门螺杆菌非编码RNA（HPnc4160，也称为IsoB或NikS）调节病原体对宿主环境的适应性以及细菌致癌蛋白的产生。
（图片来源：www.nature.com）
据调查，幽门螺杆菌感染患者约占世界总人口的一半，该疾病进一步提高了消化性溃疡，慢性胃炎，肠癌化病变和胃癌的风险。幽门螺杆菌的基因组多样性对于其在宿主中持续感染的建立至关重要，很大程度上影响了其对极端胃环境的适应性。幽门螺杆菌高度多样性的一个典型特征是其外膜蛋白（OMP）的存在，OMP是具有高度抗原性的细胞表面蛋白，它被认为可以使幽门螺杆菌在慢性感染期间摆脱宿主免疫系统的杀伤。
此前研究发现，OMP存在高度的基因突变几率，其特征为简单的重复序列，例如单核苷酸重复序列（例如poly-T）和二核苷酸重复序列（例如CT-重复）。这些简单的重复序列的增加和减少导致细菌种群形成了遗传上的异质性。然而，目前尚不清楚幽门螺杆菌对宿主的适应性是否仅仅取决于这些简单重复序列的mRNA的多样性。
由于幽门螺杆菌中普遍存在小调节RNA（sRNA），突变的sRNA也可能改变其靶标mRNA的表达水平；此外，靶序列中的突变也会反过来导致sRNA失调。因此，为了了解幽门螺杆菌的适应机制，作者使用遗传背景相同的宿主建立了实验动物感染系统，分析了幽门螺杆菌在感染过程中获得的细菌基因突变。
（图1，幽门螺杆菌体内感染期间HPnc4160编码区上游出现T重复序列扩增，进而影响基因表达水平）
由于幽门螺杆菌中普遍存在小调节RNA（sRNA），突变的sRNA也可能改变其靶标mRNA的表达水平；此外，靶序列中的突变也会反过来导致sRNA失调。因此，为了了解幽门螺杆菌的适应机制，作者使用遗传背景相同的宿主建立了实验动物感染系统，分析了幽门螺杆菌在感染过程中获得的细菌基因突变。
（图2， HPnc4160参与调节多种细菌毒性因子的表达）
在这项研究中，作者发现幽门螺杆菌的一个小的非编码RNA HPnc4160调节病原体对宿主环境的适应性以及细菌癌蛋白的产生。在感染过程中，幽门螺杆菌中HPnc4160编码区上游的T重复序列出现扩增现象，该现象导致HPnc4160的表达降低。通过RNA-seq和iTRAQ分析，作者确定了HPnc4160的多个靶标，包括已知的致癌蛋白cagA。重要的是，作者发现胃癌患者的临床分离株中HPnc4160的表达低于非癌患者的分离株，而胃癌患者的分离株中HPnc4160靶标的表达则更高。上述发现表明，小分子RNA HPnc4160调节幽门螺杆菌对宿主环境的适应性，并可能调节胃癌的发生。（生物谷Bioon.com）
原始出处：Kinoshita-Daitoku, R., Kiga, K., Miyakoshi, M. et al. A bacterial small RNA regulates the adaptation of Helicobacter pylori to the host environment. Nat Commun 12, 2085 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22317-7
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